Александр Васильевич Щербаков
Секция истории космонавтики и ракетной техники
Северо-Западной межрегиональной
общественной организации
Федерации космонавтики России
Циолковский – основоположник
теории ракетного полёта
и основных принципов построения
ракетно-космических систем.
Константин Эдуардович Циолковский (Konstantyn Ciołkowski) (5 (17) сентября 1857, Ижевское, Рязанская губерния, Российская империя - 19 сентября 1935, Калуга, СССР) - русский и советский учёный-самоучка и изобретатель, школьный учитель.
Основоположник теоретической космонавтики.
Обосновал использование ракет для полётов в космос, пришёл к выводу о необходимости использования «ракетных поездов» - прототипов многоступенчатых ракет.
Первые научные исследования Циолковского относятся к 1880-1881 годам.
Первой опубликованной работой Константина Эдуардовича Циолковского была работа «Давление жидкости на дышащую плоскость».
Не зная об уже сделанных открытиях, он написал работу «Теория газов», в которой изложил основы кинетической теории газов.
Вторая его работа - «Механика животного организма» получила благоприятный отзыв Ивана Михайловича Сеченова, и Циолковский был принят в Русское физико-химическое общество.
Рукопись «Свободное пространство» признана его первой законченной монографией по межпланетным сообщениям.
Она была опубликована, практически полностью, спустя более 70-ти лет после её рождения, во втором томе собрания сочинений учёного «Реактивные летательные аппараты», изданном в 1954 году, затем повторно - в 1964 году в сборнике «Реактивные летательные аппараты».
В переизданные на русском (2007 год) и английском (2006 год) языках «Избранные труды Константина Эдуардовича Циолковского» работа Константина Эдуардовича «Свободное пространство» вошла в сокращённом виде (как и в первом издании его «Избранных трудов» в 1962 году).
Таким образом, произведение «Свободное пространство», имеющее большое значение не только в связи с содержащимися в нём приоритетными идеями в области космонавтики, но и как неотъемлемый первоначальный этап научного творчества великого учёного в рамках всего взаимосвязанного массива его работ по межпланетным сообщениям и ракетной технике, полвека не переиздавался в полном объёме.
Сочинение «Свободное пространство» высоко оценено основоположником практической космонавтики Сергеем Павловичем Королёвым, многими известными учёными и исследователями научной биографии Константина Эдуардовича Циолковского.
В статье делается вывод о возможности использования реактивного принципа для движения в мировом пространстве.
В статье «Свободное пространство» ещё нет количественныхно целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещений в свободном пространстве сформулирована отчётливо и ясно.
Другие приоритетные идеи, предложения и мысли, высказанные Циолковским в работе «Свободное пространство»:
– схема космического корабля, использующего для движения реактивную силу;
– идея космического жилища;
– описание на научной основе картины «свободного пространства»;
– использование технических приспособлений для стабилизации аппарата (гироскопы);
– применение понятия осей координат для космических аппаратов в условиях космоса;
– описание прототипа простейшего газового ракетного двигателя;
– описание поведения жидкостей и хранения в условиях невесомости жидкостей и газов;
Кипение воды в условиях невесомости.
– движение гибко связанных между собой нескольких космических аппаратов (космический лифт, стабилизация аппаратов в направлении к центру Земли и т. д.);
Стабилизация с помощью вращающихся маховиков:
1 - электродвигатель; 2 - маховик; 3 – подшипник.
– создание замкнутого экологического цикла в условиях «свободного пространства»;
Схема замкнутого экологического комплекса:
1 - человек; 2 - животные; 3 - высшие растения;
4 - одноклеточные водоросли; 5 - кислород; 6 - вода;
7 - пища; 8 - отходы; 9 - минерализация отходов;
10 - минеральные соли;
11 - питательная среда; 12 - углекислый газ;
13 - солнечный свет.
– создание космических оранжерей, в том числе, проведение экспериментов относительно состава газовой среды для выращивания растений и некоторые другие идеи.
Видится связь идей Циолковского, высказанных в работе «Свободное пространство», с космической техникой XX-XXI веков.
В январе 2016 года на МКС впервые в истории распустился цветок.
Роль садовника взял на себя американский астронавт Скотт Келли.
Американский астронавт Скотт Келли, который находился на Международной космической станции, сфотографировал распустившийся у них цветок астры-цинии.
Это был дебют первого в истории цветка, выращенного в космосе.
- Да, есть и другие формы жизни в космосе! – написал он в своём микроблоге Twitter, приложив фото растения.
Цветы высадил ещё в прошлом году на МКС в контейнере Veggie астронавт Челл Норвуд Линдгрен.
После его возвращения на Землю в декабре роль садовника взял на себя Келли.
- Я чувствую себя главным героем фантастического фильма «Марсианин», выращивавшего картофель на Красной планете.
Недавно мне удалось удалить с цветков плесень, а также решить проблему подпитки растений водой, - признался Келли.
В 1887 году Циолковский написал небольшую повесть «На Луне» - своё первое научно-фантастическое произведение.
Основные работы Циолковского после 1884 года были связаны с четырьмя большими проблемами:
- научным обоснованием цельнометаллического аэростата (дирижабля),
Дирижабль Циолковского 1896 года.
Циолковский с моделью дирижабля. 1924 год.
- обтекаемого аэроплана,
Схематическое изображение самолёта 1895 года,
Сделанное Циолковским.
- поезда на воздушной подушке,
Циолковский опубликовал теорию и схему поезда на воздушной подушке в 1927 году в небольшой брошюре «Сопротивление воздуха и скорый поезд».
- ракеты для межпланетных путешествий.
В 1895 году была опубликована книга Циолковского «Грёзы о Земле и небе», а через год вышла статья о других мирах, разумных существах с других планет и об общении землян с ними.
В 1896 году Циолковский приступил к написанию своего главного труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованного в 1903 году в майском номере журнала «Научное обозрение».
Формула Циолковского.
В этой книге были затронуты проблемы использования ракет в космосе.
Журнал «Научное обозрение», май 1903 года.
В 1920 году Константин Эдуардович Циолковский написал фантастическую повесть «Вне Земли», в 1924 году – работу «Ракета в космическое пространство», в 1929 году – работу «Космические ракетные поезда».
Циолковский много и плодотворно работал над созданием теории полёта реактивных самолётов, изобрёл свою схему газотурбинного двигателя.
Реактивный авиационный двигатель Циолковского.
Циолковский первый предложил «выдвигающиеся внизу корпуса» шасси.
Константин Эдуардович Циолковский впервые доказал, что аппаратом, способным совершить космический полёт, является ракета.
Ракета Циолковского.
Корпус её представлял собой продолговатую металлическую камеру, снабжённую жидкостным реактивным двигателем.
В качестве горючего и окислителя он предлагал использовать соответственно жидкие водород и кислород.
Для управления полётом ракеты предусматривались газовые рули.
Регулируя скорость вытекания газов, можно изменять скорость полёта ракеты.
Если же в струе выходящих газов установить плоские рули из графита, то отражение этими рулями газовой струи приведёт к изменению направления полёта ракеты.
